湖北省浠水县洗马高级中学高中生物《1.4 蛋白质工程》导学案 新人教版选修3.doc

1.4 蛋白质工程【学习目标】1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2、简述蛋白质工程的原理。 3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。【学习重点】1为什么要开展蛋白质工程的研究？ 2蛋白质工程的原理。【学习难点】蛋白质工程的原理【学习方法】讨论 归纳【知识梳理】一、蛋白质工程的崛起蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产出天然蛋白质，蛋白质工程是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质。阅读教材p26相关内容，思考并讨论：1、基因工程的实质：将一种生物的_转移到另一种生物体内，后者产生它本不能产生的_，从而产生新性状。2、蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的、并非自然界已存在的_。3、实例：_和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受细胞内_的影响，当赖氨酸浓度达到一定量时会抑制这两种酶的活性，改变两种酶的特性后,玉米游离赖氨酸含量提高。4、感悟：对天然蛋白质进行改造，是直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？5、 如何获得体外耐保存的干扰素？如何生产高赖氨酸玉米？二、蛋白质工程的原理蛋白质工程的步骤阅读教材p2627相关内容，思考并讨论：1、目标：根据人们对_的特定需求对_进行分子设计。2、原理：_。3、过程：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的_序列找到对应的_序列(基因)。4、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，蛋白质工程基本原理和途径：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代基因工程。原理是根据中心法则逆向推理。图示如下：5、要对蛋白质的结构进行设计改造，为什么最终还必须通过基因工程来完成？3、 蛋白质工程的进展及前景 1、蛋白质工程的进展和前景：前景广阔，但目前成功的例子不多。2、比较蛋白质工程和基因工程比较项目基因工程蛋白质工程操作对象基因基因操作水平dna分子水平dna分子水平区别基本过程获取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态蛋白质应有的氨基酸序列应有的碱基序列合成dna表达出蛋白质实质结果联系蛋白质工程是以基因工程为基础的四、课堂训练1、蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）a、氨基酸结构 b、蛋白质空间结构 c、肽链结构 d、基因结构2、科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ）a、基因工程 b、蛋白质工程 c、基因突变 d、细胞工程3、蛋白质工程的实质是（ ）a、改变氨基酸结构 b、改造蛋白质结构 c、改变肽链结构 d、改造基因结构4、基因工程的实质是（ ）a、基因重组 b、基因突变 c、产生新的蛋白质 d、产生新的基因5、蛋白质工程制造的蛋白质是（ ）a、天然蛋白质 b、稀有蛋白质 c、自然界中不存在的蛋白质 d、血红蛋白质6、蛋白质工程的基础是 （ ）a、基因工程 b、细胞工程 c、酶工程 d、发酵工程7、玉米是生产赖氨酸的好材料，可是产量低，需要改变什么结构就能提高产量？ （ ）a、天冬氨酸激酶 b、二氢吡啶二羧合成酶 c、肽酶 d、a、b都是8、关于蛋白质工程的说法错误的是（ ）a、蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要b、蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构c、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子d、蛋白质工程又称为第二代基因工程9、蛋白质工程的基本操作程序正确是（ ）蛋白质分子结构合成 dna合成 mrna合成 蛋白质的预期功能 根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列a、 b、c、 d、 10、下列各项与蛋白质结构多样性无关的是（ ）a、氨基酸的种类、数目、排列顺序 b、构成蛋白质的多肽链的数目 c、构成蛋白质的肽链的空间结构 d、氨基酸至少含一个氨基和一个羧基 11天然蛋白质合成遵循的法则是（ ）a中心法则 b转录 c翻译 d复制12蛋白质工程中直接操作的对象是（ ）a氨基酸的结构b蛋白质空间结构 c肽链结构d基因结构13当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是（ ）a都与天然产物完全相同 b都与天然产物不相同 c基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同 d基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同 14、蛋白质工程的目标是根据对蛋白质 _ 的特定需求，对蛋白质 _ 进行分子设计，根据_法则便可以改造天然蛋白质，例如：玉米的赖氨酸含量低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键的酶 _ 、 _ 的活性受赖氨酸浓度的影响，如果我们将 中的第352位的苏氨酸变为 ，把 中第104位的天冬酰氨变成 ，就可以提高玉米中的赖氨酸含量提高25倍。参考答案一、1、基因 蛋白质 2、蛋白质 3、天冬氨酸激酶 赖氨酸浓度 4、5（略）二、1、蛋白质功能 蛋白质的结构 2、中心法则的逆推 3、氨基酸 脱氧核苷酸 5、（略）三、（略）课堂训练